tugas pik-1 4 sangga hadi pratama nh3

8/19/2019 Tugas Pik-1 4 Sangga Hadi Pratama Nh3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-pik-1-4-sangga-hadi-pratama-nh3 1/6

TUGAS PROSES INDUSTRI KIMIA 1

PROSES PEMBUATAN AMONIA

DISUSUN OLEH:

SANGGA HADI PRATAMA

14/367126/TK/42362

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2015



Unsur nitrogen terdapat di atmosfer dan menyusun sebanyak 78% dari volumenya, tetapi karena

kelembaman nitrogen, senyawa-senyawa nitrogen tidak banyak terdapat di alam. Metode untuk

menyintesis senyawa-senyawa nitrogen yang dikenal sebagai fiksasi nitrogen buatan, merupakan

proses industri yang sangat penting. Metode utama adalah mereaksikan nitrogen dan hidrogen

membentuk amonia. Amonia selanjutnya diubah menjadi senyawa nitrogen lainnya, seperti asam

nitrat dan garam nitrat. Pupuk urea (CO(NH2)2) merupakan bahan kimia yang terbentuk melalui

reaksi NH3 dengan CO2.

Amonia dan struktur kimianya

Amonia juga digunakan dalam pembuatan bermacam-macam monomer yang mengandung

nitrogen untuk industri nilon, polimer-polimer akrilat, dan busa poliutretan. Amonia juga

digunakan dalam industri farmasi, macam-macam bahan organik, anorganik, detergen dan larutan

pembersih, pupuk, dan bahan peledak (TNT atau trinitrotoluena).

http://4.bp.blogspot.com/-mWQnflmu1_g/VG_f_z7VlYI/AAAAAAAACR0/xfC-x09i9CE/s1600/amonia50.png



Dasar teori pembuatan amonia dari nitrogen dan hidrogen ditemukan oleh Fritz Haber (1908),

seorang ahli kimia dari Jerman. Sedangkan proses industri pembuatan amonia untuk produksi

secara besar-besaran ditemukan oleh Carl Bosch, seorang insinyur kimia juga dari Jerman.

Persamaan termokimia reaksi sintesis amonia adalah :

N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) ∆H = -92,4Kj Pada 25oC : Kp = 6,2×105

Dasar teori dari reaksi sintesis amonia dan uji laboratorisnya merupakan penelitian Fritz Haber

(1908). Usaha pengembangan proses Haber menjadi proses besar-besaran. Usaha tersebut

merupakan tantangan bagi insinyurinsinyur kimia pada saat itu. Hal ini karena metode tersebut

mensyaratkan reaksi kimia dalam fasa gas pada suhu dan tekanan tinggi dengan katalis yang

sesuai. Pekerjaan ini dipimpin oleh Carl Bosch di Badishe Anilin and Soda Fabrik (BASF). Pada

tahun 1913, pabrik beroperasi dengan produksi 30.000 kg NH3 per hari. Pabrik amonia modern

saat ini mempunyai kapasitas 50 kali lebih besar.

Dalam proses industri pembuatan amonia secara garis besar proses dibagi menjadi 4 unit. Seperti

yang diterapkan di industri pupuk yaitu PT. Pupuk Kaltim dan Pupuk Sriwijaya berikut:

(1) Feed Treating Unit

Gas Alam yang masih mengandung kotoran (impurities), terutama senyawa belerang

sebelum masuk ke Reforming Unit harus dibersihkan dahulu di unit ini, agar tidak

menimbulkan keracunan pada katalisator di Reforming Unit. Untuk menghilangkan

senyawa belerang yang terkandung dalam gas alam, maka gas alam tersebut

dilewatkan dalam suatu bejana yang disebut Desulfurizer. Gas alam yang bebas sulfur

ini selanjutnya dikirim ke Reforming Unit.

(2) Reforming Unit



Di reforming unit gas alam yang sudah bersih dicampur dengan uap air, dipanaskan,

kemudian direaksikan di Primary Reformer, hasil reaksi yang berupa gas-gas

hydrogen dan carbon dioxide dikirim ke Secondary Reformer dan direaksikan dengan

udara sehingga dihasilkan gas-gas sebagai berikut :

Hidrogen

Nitrogen

Karbon Dioksida

Gas gas hasil reaksi ini dikirim ke Unit purifikasi dan Methanasi untuk dipisahkan

gas karbon dioksidanya.

(3) Purifikasi & Metanasi

Karbon dioksida yang ada dalam gas hasil reaksi Reforming Unit dipisahkan dahulu

di Unit Purification, Karbon Dioksida yang telah dipisahkan dikirim sebagai bahan

baku Pabrik Urea. Sisa karbon dioksida yang terbawa dalam gas proses, akan

menimbulkan racun pada katalisator ammonia converter, oleh karena itu sebelum gas

proses ini dikirim ke Unit Synloop & Refrigeration terlebih dahulu masuk ke

Methanator.

(4)

Compression Synloop & Refrigeration Unit

Gas Proses yang keluar dari Methanator dengan perbandingan gas hidrogen :

nitrogen = 3 : 1, ditekan atau dimampatkan untuk mencapai tekanan yang diinginkan

oleh Ammonia Converter agar terjadi reaksi pembentukan, uap ini kemudian masuk

ke Unit Refrigerasi sehingga didapatkan amonia dalam fasa cair yang selanjutnya

digunakan sebagai bahan baku pembuatan Urea.

Hasil / produk pada proses di atas adalah amonia cair yang beserta karbon dioksida digunakan

sebagai bahan baku pembuatan Urea.

Reaksi pembuatan amonia merupakan reaksi eksoterm, sehingga untuk menghasilkan amonia

dalam jumlah besar, maka reaksi tersebut harus dilakukan pada suhu yang rendah. Akan tetapi,

pada suhu rendah reaksi akan berlangsung lambat. Oleh karena itu, untuk mengimbanginya,

maka reaksi dalam pembuatan amonia dilakukan pada suhu tinggi (sekitar 500°C) dan tekanan

yang tinggi (200 – 400 atm). Suhu dan tekanan tersebut memungkinkan reaksi pembuatan

amonia dapat berlangsung cepat dan amonia yang dihasilkannya dalam jumlah besar (reaksi

bergeser ke kanan).



Jadi, berdasarkan uraian di atas, maka pada reaksi kesetimbangan dalam pembuatan amonia, suhu

yang tinggi dan katalis berfungsi untuk mempercepat reaksi, sedangkan tekanan yang tinggi

berfungsi untuk menggeser reaksi ke arah hasil reaksi (dalam hal ini amonia). Berikut ini adalah

kondisi optimum dalam proses pembuatan amonia.

No Faktor Reaksi : N2(g) + 3H2(g)⇄ 2NH3(g) ∆H= -924 kJ Kondisi Optimum

1. Suhu 1. Reaksi bersifat eksoterm

2. Suhu rendah akan menggeser kesetimbangan

kekanan.

3. Kendala:Reaksi berjalan lambat

400-600oC

2. Tekanan 1. Jumlah mol pereaksi lebih besar dibanding

dengan jumlah mol produk.

2. Memperbesar tekanan akan menggeserkesetimbangan kekanan.

3. Kendala Tekanan sistem dibatasi oleh

kemampuan alat dan faktor keselamatan.

150-300 atm

3. Konsentrasi Pengambilan NH3 secara terus menerus akan

menggeser kesetimbangan kearah kanan

_

4. Katalis Katalis tidak menggeser kesetimbangan kekanan,

tetapi mempercepat laju reaksi secara keseluruhan

Fe dengan

campuran

Al2O3 KOH dan

garam lainnya



Daftar Pustaka

Budianto. (n.d.). budhii . Retrieved 09 27, 2015, from http://www.budhii.web.id/2014/11/pembuatan-

amonia-dengan-proses-haber-bosch.html

Firhadj, Z. (n.d.). zulfikar-firhadj . Retrieved 09 27, 2015, from http://zulfikar-

firhadj.blogspot.co.id/2012/03/reaksi-kesetimbangan-dalam-industri.html

Hidayat, R. (n.d.). Rahmatzoom . Retrieved 09 27, 2015, from

http://rahmatzoom.blogspot.co.id/2012/11/pembuatan-amonia-dengan-proses-haber_15.html

Palembang, P. P. (n.d.). pusri . Retrieved 09 27, 2015, from http://www.pusri.co.id/ina/amonia-proses-

produksi-amonia/

Usman, Z. (n.d.). zainusman6 . Retrieved 09 27, 2015, from

http://zainiusman6.blogspot.co.id/2012/01/amonia.html

Pupukkaltim.com

tugas pik-1 4 sangga hadi pratama nh3

Documents